Cours 1 Flashcards by Jonathan Boulianne

Âge estimé de la terre.

4.5 à 4.6 milliards d’années

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Apparition des premières cellules

3.8-3.5 milliards d’annees

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Les microbes ont été la seule forme de vie sur terre pendant combien de temps (en particulier les archées et les bactéries) ?

3 milliards d’années.

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Apparition des bactéries. Dominance ?

4-3.5 milliards d’année. Forme dominante pendant 2 milliards d’annees.

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La diversité du vivant actuel. (Micro-organismes)

Virus, bactérie, archées, champignons, algues & cyanobactéries, protozoaires, helminthe.

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Micro-organismes représente quel % biomasse dans l’environnement aquatique ? Combien de cellules dans une goute d’eau ?

Plus de 90%
1 million de cellules dans un goutte d’eau

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Environnement aquatique. Classification selon la taille (5) plus petit au plus grand.

Femtoplancton (<0.2um) colloïdes, virus
Picoplancton (0.2 - 2um) bac, cyanobac, eucaryote..
Nanoplancton (2.0 - 20um) algues, cyanobac, protozoaires, fungi
Microplancton (20 - 200um) algues, protozoaires, rotifères.
Macroplancton (200um - 2mm) grandes algues (pas toujours considérés microbe)

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Autotrophie vs hétérotrophie

Autotrophe: produisent leur source d’énergie (molécule organique simple) eux-mêmes à partie de matière inorganique et d’une source d’énergie. (Ex: photosynthèse)

Hétérotrophe: obtiennent leur source d’énergie à partir de molécule organiques simples produites par d’autres organismes.

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Les deux types d’autotrophe

Phototrophe : utilise l’énergie solaire
Chimioautotrophe : obtiennent leur énergie et leur carbone de source inorganiques.

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Les deux types d’hétérotrophe

Organotrophe : utilisent une gamme de composées organiques dans le processus de décomposition (anaérobique et aérobique).

mixotrophe : ont la capacité de passe de l’autotrophie à l’hétérotrophie selon les condition environnementale.

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Classification des microorganismes en fonction des besoins en température.

Psycrophile (pic à 4 deg)
Mesophile (pic à 39 deg)
Thermophile (pic à 60 deg)
Hyperthermophile (pic à 88 deg)
Hyperthermophile extrême (pic à 106 deg)

Dépend de stabilité des protéines.

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Qu’est-ce que l’écologie microbienne ? Importance?

Domaine étroitement lié à la microbiologie environnementale. C’est l’étude des interactions entre les microorganismes et l’environnement qui les entoure.

Microorganismes rôle dans les grands cycles biogéochimiques.
Intéractions entre microorganismes (compétion, symbiose, prédation)
Intéraction des microorganismes avec les plantes et animaux (rhizospère, flore intestinale)

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Généralité de la planète terre.

Âgé de 4.6 milliards d’années
Une atmosphère
Beaucoup d’eau
Une vie abondante et diverse

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Que veut-on dire par le fait que la terre a une atmosphère «inhabituelle» ?

L’oxygène, extrêment réactif, ne devrait pas en principe être capable de s’accumuler dans l’atmosphère. Aucune autre planète connue possède oxygène dans leur atmosphère.

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Composition de l’atmosphère aujourd’hui vs jadis.

Ajd:
78% azote
21% oxygène
Autres (argon, co2, h2o)

Jadis:
60-90% H2O
10-20% CO2
0.02-2% N2
0% O2

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Quels sont les éons de la terre ? (Nommer années) plus vieux à plus récent.

Éon Hadéen (4.6-4.0 milliards d’années)
Éon Archée (4.0-2.8 milliards d’années)
Éon Protérozoïque (2.8-0.5 milliards d’anées)
Éon Phanerozoïque (0.540Ma-Présent)

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Éléments important de l’éon Hadéen.

Vie Impossible sur terre.
Période située avant la plus ancienne roche connue.
Conditions dépassent largement la fourchette de températures compatibles avec la vie.
Atmosphère contient H, He, Methane, H2O

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Quel est l’hypothèse de ce qui s’est passé pour donner des conditions propices à la vie?

Des météorites dans des mares chaudes à l’origine de la vie sur terre.

= ingrédient nécessaires en concentrations suffissantes ont pu se connecter entre eux = ARN.

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Quelle technologie a permis d’identifier les signatures chimiques de onze spécimens microbiens (cinq espèces) fort probablement présent à l’origine de la vie ?

Spectrométrie de masse.

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Quel est l’avantage qu’ont les molécules qui ont des propriétés pour le vivant ?

La prolifération.

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Qu’est-ce qui est caractéristique de la naissance du premier écosystème ?

La cellule

Caractéristique du métabolisme

Entrée et sortie d’énergie.

Élément essentiel de la croissance et reproduction.

Le code génétique.

Éléments importants de l’éon Archéen. (Très ancien, origine)

Conditions propices à la vie (vie apparait)
Développement vie anaérobique = cyanobactérie.
L’eau, le co2 et l’azote domine. Beaucoup d’eau.
Formation premier ocean (terre se refroidit temp. 40-85 deg)
Peu ou pas d’oxygène dans l’atmosphère.
27% des gènes actuels.

Éléments importants de l’éon protérozoïque. (Vie primitive, avant les animaux).

Transition à une atmosphère oxygéné. Déclin des espèces anaérobie Bon spectaculaires d’organismes aérobie, évolution rapide d’organismes pluricellulaires, et vers la fin, animaux primitifs.

Éléments importants de l’éon Phanerozoïque.

Principaux groupes d’organismes connus ont évolué entre la fin de protérozoïque et le cambrien. (Environ 600 à 520 millions d’années) Les plantes, qui ont évolué dans les océans sous formes d’algues vertes, sont sorties de l’eau pendant l’Ordovicien.

Comment les niveaux d’oxygènes sont-ils apparus?

Pendant plus de 70% de l’histoire de la terre, la vuie a été exclusivement microbienne, menant à des niveaux d’oxygènes permettant le développement « récent » d’une vie plus complexe. La photosynthèse par les cyanobactéries dans les océans de l’éon Archéen vraisemblablement à l’origine de l’apparition de l’oxygène sur Terre.

Principe de la photosynthèse.

Fixation de carbone inorganique abondamment présent dans l’atmosphère, en carbone organique (moyennant un coût en énergie) utilisable pour les besoins métaboliques des organismes.

Comment est-ce que l’énergie stockée sous forme de carbone organique peut être utilisé ?

Il doit être oxidée (respirer), ce qui casse les liens et libère l’énergie.

Est-ce que les organismes photosynthétique font la respiration?

Oui.

Que définit une population d’organisme photosynthétique à l’équilibre?

(Décrit les organismes photosynthétique qui ont façonné la terre) Le total de la production est égal au total de la respiration. Pas d’accumulation de biomasse. Stable au fil du temps.

Comment est-ce que les organismes photosynthétique sont sorti de l’équilibre ? Planète Terre,m : aujourd’hui.

Pour sortir de l’équilibre de production/respiration, il a fallu **qu’à long terme, la photosynthèse dépasse systématiquement la respiration**.

GPP vs Ra vs NPP

GPP : Gross Primary Production = production primaire brutte. Tout le carbone capté via la photosynthèse. Ra : Respiration autotrophe. Carbone utilisé pour la respiration par les organismes autotrophes. NPP : Net Primary Production = Production primaire net. Carbones restant pour la croissance, les réserves, et les consommateurs. Donc carbone accumulé. NPP = GPP - Ra

Que signifie une production primaire nette positive?

Une augmentation de la biomasse.

Quel écosystème possède la plus grande production primaire nette?

Le récif coralien.

Vrai ou faux. Le NPP est à peu près égales des terres et des océans.

Vrai

Quel type d’espèce de plantes n’a pas d’importance dans la production primaire aquatique ?

Les macrophytes.

Qu’est-ce qui explique une production primaire semblables au niveau terrestre et aquatique malgré la biomasse terrestre >> biomasse aquatique ?

Le temps de renouvellement beaucoup plus rapide en milieu aquatique.

Quels sont les trois facteurs de contrôle pour la production primaire de la Terre ?

La quantité de lumière disponible, l’eau (sur les continents), puis les nutriments dans l’eau et les sols.

Répartition des environnements aquatiques

Occupent >70% de la surface terrestre. 97% dans les océans. 3% dans l’eau douce

Quel est le facteur limitant du phytoplancton en eaux douces ?

Le phosphore. = Diminution de la productivité primaire de l’écosystème aquatique

Qu’est-ce qu’un système oligotrophe ?

Un système pauvres en nutriements.

Qu’est-ce qu’un système eutrophe ?

Un système riche en nutriments

Le phosphore a longtemps été vu comme le seul élément causant l’eutrophisation, quel autre élément pourrait être en cause? Définition de co-limitation.

L’azote. Co-limitation: l’ajout de plusieurs nutriments en même temos accélère plus un taux métabolique que l’ajout individuel de ces nutriments.

Est-ce que le fer est un facteur limitant de la production primaire?

Oui, son ajout augmente le taux de photosynthèse.

Pourquoi est-ce que l’option de fertiliser les océans à l’aide de fer est risquée?

Proliférations massives d’algues dans les eau, qui produisent des toxines nocives.

Qu’est-ce que la photoinhibition?

Bien que le niveau de lumière ait un impact directe sur la production primaire, trop de lumière empêche la photosynthèse.

Qu’est-ce que le point de compensation?

La profondeur aquatique où la photosynthèse = respiration Équilibre??

Qu’est-ce que la voie trophique?

Désigne la façon dont l’énergie et la matière circule dans un écosystème.

Quel est le pourcentage de production primaire par la phytoplancton qui est libéré sous forme de carbone organique dissous et entre dans la boucle microbienne ? (Voie trophique)

50%

Qu’est-ce que la pompe microbienne de carbone dans les océans ?

Correspond à la transformation/production de carbone organique dissous biodisponible en une forme stable (échappe à la dégradation) enrichie en carbone. = une portion du carbone organique produit en surface est transformée par les bactéries et sédimente vers les eaux profondes en molécules complexes.